基于单周期控制的高功率因数整流器仿真

如果给定信号Vref为常数,二极管的平均电压VS就为常数,从而输出电压就为常数。积分值连续的与恒定的控制参考量相比较,如果输入电压变高,积分值能很快达到控制参考量,占空比随之变小;若输入电压降低,则占空比将变大。如果控制参考量是变化的,那么在一个开关周期内,二极管电压的平均值等于变化的控制参考量,输出电压等于控制参考量。控制参考量在每个阶跃期间内改变它的值,二极管电压的积分值会立即跟踪控制参考量,对于这个控制原理,占空比d由式(2)确定。

可见,占空比d是输入电压Vg和给定电压Vref的非线性函数。因此这种控制方式属非线性控制。由于这种非线性控制,使得VS的电压平均值在每一开关周期内都与Vref完全相同,并且与输入电压Vg无关。这样,输出电压V0便是给定电压Vref的线性函数:

2.2 单周期控制在PFC整流器中的应用
单周期控制是一种不需要乘法器的新颖控制方法,将整个周期每隔60°进行划分,共分为6个区间。依据PWM控制技术的工作原理,三相整流器可以在每个60°区间内只控制2个开关的通断实现单位功率因数。电路等效成2个单相Boost电路并联,可以用单相PFC的控制技术对电路进行控制。现以固定开关频率的单相Boost型PFC为例,来论述单周期控制技术在高功率冈数整流器中的应用。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/162873.htm
图3所示为单周期控制的PFC整流器,省去了线电压检测器和乘法器,是一种比较简单的电流控制模式,电流检测电路与传统的乘法器控制方式中所使用电流检测电路不同。检测电流为电感电流的Boost功率因数校正器,电流检测采用电感回路串联一只精密无感电阻RS实现。RS可位于流经电感电流的任意位置。通常,将RS设置在直流侧,这样检测电路就比较简单,且不需要进行隔离。
设定脉冲信号由Q端取出作为触发信号,采用下降沿调制时的控制规律为:
在Boost变换器中,假设输入阻抗为理想电阻,则输入电流的平均值等于电感电流的平均值,即:
式中,Re为等效输入阻抗,vg为输入电压。
评论